DE2936006A1

DE2936006A1 - Anordnung zur oelversorgung eines pleuellagers

Info

Publication number: DE2936006A1
Application number: DE19792936006
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Johann 5060 Bensberg Keylwert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-09-06
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1981-03-19

Description

Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers mit einer koaxialen Längsbohrung und einer durchgehenden radialen Querbohrung im Kurbelzapfen.
Anordnungen dieser Art sind allgemein bekannt. Sie stellen die einfachste Form der Öl zuführung - mittels einer durchgehenden Bohrung im Kurbelzapfen, zumeist senkrecht zur Kröpfung - dar.
Es sind auch davon abweichende Anordnungen bekannt (DE-OS 26 47 441), die den Vorteil der einfachen Bohrung nicht aufweisen und in ihrer Anordnung unter anderem die Ölversorgung des Kolbenbolzens, nicht jedoch die bestmögliche Ölversorgung des Pleuellagers berücksichtigen.
In der einfachsten, obengenannten Ausführung erreicht das zugeführte Öl, wie Untersuchungen ergeben haben, von den Öffnungen der Querbohrung aus nur geringe Umfangsbereiche, bevor es seitlich aus dem Lager austritt. Dabei strömt das Öl vorzugsweise in die geringer belastete Lagerhälfte, da hier kein hydrodynamisch erzeugter Gegendruck wirkt. Infolge der größeren Spaltbreite in dieser Lagerhälfte fließt das zugeführte Öl dort verstärkt seitlich ab.
Man kann davon ausgehen, daß das an den Öffnungen der Querbohrung in den Lagerspalt eintretende Öl sich in diesem nur über einen begrenzten Bereich des Umfangs ausbreiten kann,der im Umfangsmaß etwa der halben Lagerbreite entspricht. Ein Öl austausch ist nur innerhalb dieses Bereiches möglich. In den Umfangsbereichen, in denen durch Drehung oder durch Verdrängung ein hydrodynamisch aufgebauter Öldruck entsteht, reicht der Zuführdruck des von außen zugeführten Schmieröls nicht aus, um überhaupt in den Lagerspalt eindringen zu können. Es kann daher in diesen Umfangsberechen auch kein unmittelbarer Austausch des im Spalt befindlichen Öls durch das zufließende Öl erfolgen. Innerhalb jeder Zeitphase des Belastungszyklus wird es neben diesen Umfangsbereichen zusätzlich auch solche geben, in denen deshalb kein unmittelbarer Ölaustausch stattfinden kann, weil diese Umfangsbereiche so weit von der Zuführstelle entfernt liegen, daß sie von dem zufließenden Öl in der verfügbaren Zeit gar nicht erreicht werden können. Das hat zur Folge, daß das in diesen Umfangsbereichen befindliche Öl, da keine Öl erneuerung durch unmittelbaren Austausch erfolgen kann, stärker erwärmt wird, als es bei einem gleichmäßig über den ganzen Umfang verteilten Öl austausch der Fall wäre. Es wird weiter auch Umfangsbereiche geben, in denen als Folge eines entstehenden Unterdruckes entweder Luft von außen in den Lagerspalt eingesaugt wird oder in denen anstelle von Luft das aus dem Bereich des engsten Lagerspalts ausströmende hoch erwärmte Öl durch den umlaufenden Zapfen mitgerissen wird und wieder in den sich erweiternden Lagerspalt eintritt. Beide Vorgänge bedeuten ebenfalls eine Verringerung der Tragfähigkeit des Lagers, weil das im Bereich des engsten Lagerspalts hoch erhitzte Schmieröl nicht erneuert werden kann.
Mit Hilfe von Verlagerungsbahnrechnungen lassen sich diese Verhältnisse im Schmierspalt sowohl hinsichtlich des zeitlichen Auftretens, als auch hinsichtlich ihres örtlichen Wirkungsbereiches am Lagrumfang für jeden Belastungszyklus darstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Ölversorgung eines Pleuellagers darzustellen, die in einfacher Weise eine gerade Bohrung im Kurbelzapfen mit weiteren Gestaltungsmerkmalen so verbindet, daß bei allen Betriebszuständen, insbesondere bei hohem Leerlauf und bei gedrückter Drehzahl eine ausreichende Ölversorgung dadurch erreicht wird, daß in jeder Zeitphase in einem möglichst großem Umfangsbereich ein unmittelbarer Ölaustausch stattfinden kann, das Ansaugen von Luft ins Lager verhindert und das Entstehen von Mischreibungszuständen vermieden wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Quer-0 bohrung in Bezug auf die Kröpfungsrichtung um ca. 105 in Drehrichtung versetzt ist und beidseitig in Umfangsnuten im Kurbelzapfen mündet, die sich jeweils symmetrisch zur Bohrungsachse über ca. 300 erstrecken und daß eine Umfangsnut in den Lagerschalen sich insgesamt über ca. 900 erstreckt und in Bezug auf die stangenseitige Pleuellängsachse zwischen 600 und 1500 in Drehrichtung voraus liegt.
Der Betriebszustand wird dadurch verbessert, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Zuführstellen für das Schmieröl erreicht wird, daß ein möglichst großer Anteil des im Lagerspalt befindlichen Schmieröls durch das dem Lager zugeführte kühle Schmieröl unmittelbar ausgetauscht wird und daß das Ansaugen von Luft an bestimmten Stellen des Lagerumfangs verhindert wird.
Bei jeder Umdrehung des Zapfens geht die im Lager entwickelte Rei -bungswärme zum größten Teil in das im Lagerspalt befindliche Schmieröl über und heizt es auf. Aufgrund der wirksamen Erneuerung dieses erwärmten Ö durch das dem Lager von außen zugeführte Öl wird eine Absenkung der mittleren Schmieröltemperatur im Lager erzielt, von der die Tragfähigkeit des Lagers abhängt. Infolge der höheren wirksamen Viskosität des im Lagerspalt befindlichen Schmieröls wird die sich einstellende kleinste Schmierfilmdicke größer werden und das Lager wird bei größerer Betriebssicherheit mit weniger Verschleiß laufen. Dies wird noch dadurch gefördert, dan die vom zufließenden Öl unmittelbar bespUlten Umfangsbereiche sowohl am Zapfen als auch an der Lagerschale erheblich vergrößert werden und dadurch die Kühlung der Lagerflächen verbessert wird.
Von einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Pleuellagers zeigen Fig. 1 einen Querschnitt, Fig. 2 einen Längsschnitt.
Hierin ist ein Stück einer Kurbelwelle 1 mit Grundzapfen 2, Kurbelwange 3, Kurbelzapfen 4 und einem auf diesem sitzenden Pleuel 5 in der Kurbelstellung OT dargestellt. Das Pleuel 5 ist zwischen der Pleuelstange 6 und dem Pleueldeckel 7 gerade geteilt, in welche eine obere Lagerschale 8 und eine untere Lagerschale 9 eingesetzt sind. Pleuelstange 6 und Pleueldeckel 7 sind mit Pleuelschrauben 10 verbunden. In der Kurbelwelle 1 sind koaxiale Längsbohrungen 11 in Grundzapfen 2 und Kurbelzapfen 4, eine radiale Verbindungsbohrung 12 in der Kurbelwange 3 und eine radiale Querbohrung 13 im Kurbelzapfen 4 angeordnet. Letztere ist in Bezug 0 auf die Mittelebene der Kröpfung um ca. 105 in Drehrichtung versetzt und mündet beidseitig in Umfangsnuten 14 im Kurbelzapfen, die sich symmetrisch zur Querbohrung 13 jeweils über ca. 300 erstrecken. In den beiden Lagerschalen 8, 9 befindet sich eine Umfangsnut 15, die sich insgesamt über etwa 900 erstreckt und in Bezug auf die stangensettige Pleuellängsachse zwischen 600 und 1500 in Drehrichtung der Kurbelwelle 1 vorausliegt.
Leerseite

Claims

Patent anspruch Anordung zur Ölversorgung eines Pleuellagers mit einer koaxialen Längsbohrung und einer durchgehenden radialen Querbohrung im Kurbelzapfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (13) in Bezug auf die 0 Kröpfungsrichtung um ca. 105 in Drehrichtung versetzt ist und beidseitig in Umfangsnuten (14) im Kurbelzapfen (4) mündet, die sich jeweils symmetrisch zur Bohrungsachse über ca. 300 erstrecken und daß eine Umfangsnut (15) in den Lagerschalen (8, 9) sich insgesamt über ca. 900 erstreckt und in Bezug auf die stangenseitige Pleuellängsachse zwischen 600 und 1500 in Drehrichtung vorausliegt.